В глубинах геологического прошлого

В глубинах геологического прошлого

Современный «катастрофический» период оледенений начался не вдруг. Анализ палеотемператур показывает, что в Северном полушарии в последние десять — двадцать миллионов лет постепенно становится все холоднее. До этого в полярной зоне и на островах Северного Ледовитого (в то время — не ледовитого) океана сотни миллионов лет росли леса. Постепенно они сменялись холодолюбивой растительностью. О внезапности похолоданий не может быть, по-видимому, речи.

Абсолютное преобладание теплых климатов характерно для геологической истории. По мнению американского ученого Э.Д. Эпика, «на Земле существовали попеременно два типа климата: преобладавший нормальный теплый климат со средней температурой около 22°С (в настоящее время 14°С) и с малыми различиями между климатическими зонами и относительно короткие ледниковые эпохи с холодным климатом, с колебаниями температуры от 2°С при наибольших масштабах оледенения до 17?С в несколько более теплые периоды отступания ледника и с большими различиями между климатическими зонами. Присутствие или отсутствие материковых ледяных покровов, особенно вокруг полюсов, служит основным критерием для различия между этими двумя типами климата».

Есть все основания считать периоды оледенений на Земле катастрофическими. Дело не только в их краткости. Климатические перестройки на планете сопровождаются активизацией атмосферных процессов. Меняются преобладающие воздушные течения, а с ними и океанические. Под ледовой нагрузкой заметно опускаются материки или их части, вызывая относительное повышение Уровня океана. Таяние ледникового покрова увеличивает объем океанических вод. При этом области, бывшие под ледником, еще не успевают «всплыть» (они плавают на плотной вязкой верхней мантии, как айсберги в море). Поэтому эпоху таяния ледников («геологическую весну») можно считать временем Всемирных потопов.

«Прежде всего следует отметить, — писали геологи Б.М. Келлер и IO.A. Лаврушин, — что каждая ледниковая эпоха совпадает со временем, когда значительно активизируются движения земной коры, происходят складчатости и горообразования. В такие периоды море отступает, и возникают обширные массивы суши». (Правда, нередко высказывается мнение, что именно увеличение массивов суши и общее повышение рельефа вызывают оледенения.)

По подсчетам некоторых ученых, ледниковые шапки у полюсов и на континентах заметно влияют на скорость осевого вращения Земли и перемещение полюсов. Это, в свою очередь, приводит к тектоническим движениям, деформациям земной коры, к воздыманию горных гряд. Увеличивающаяся расчлененность рельефа еще более усложняет и активизирует атмосферную циркуляцию.

На основании анализа палеогеографических реконструкций советский геолог В.М. Синицын предложил такую схему климатических ритмов.

Ритм первого порядка продолжительностью 200–250 миллионов лет, охватывающий все глобальные процессы. Он делает их развитие синхронным, однонаправленным и соразмерным и соответствует одному обороту Солнечной системы вокруг центра Галактики (галактический год).

Ритм второго порядка (40–60 миллионов лет) соответствует как бы временам галактического года, при которых климаты влажные и теплые сменяются преимущественно засушливыми.

Ритм третьего порядка (десятки — сотни тысячелетий) связан, по-видимому, с колебаниями количества и состава солнечной радиации и ярко выражен чередованием оледенений в ледниковые периоды.

Ритмы четвертого порядка (2000–1800, 600–400, 90–60 и 22–11 лет) вызваны колебаниями солнечной активности малых периодов.

«Наинизшим порядком периодичности природных процессов и климата являются сезонные изменения… — заключил В.М. Синицын. — Чем выше порядок периодичности, тем больше его продолжительность, шире круг процессов, в него вовлекаемых, больше амплитуда изменений. Роль земных факторов периодических изменений климата второстепенна».

Ученые всегда стремились и поныне стараются обнаружить в земных природных процессах четкие закономерности, подобные циклам космических объектов. Вот и в данном случае заманчиво стройная классификация чрезмерно схематична, весьма спорна и не избавляет от многих сомнений. Одни из них мы уже высказывали ранее, другие нас еще ожидают впереди.

Хотелось бы подчеркнуть одно немаловажное обстоятельство: климатические ритмы низшего порядка (к примеру, сезонные в средних широтах) обычно имеют несравненно большую амплитуду, чем ритмы высшего порядка. Средние температуры зимы и лета обычно разнятся на двадцать — тридцать градусов; количество осадков в сухое и влажное время года различается в десятки, а то и сотни раз. А для нового оледенения в средних широтах Северного полушария достаточно того, чтобы среднегодовые температуры понизились на два — пять градусов… Впрочем, есть мнение, что и нынешний тепловой режим для великих ледников не помеха, была бы свободна ото льда акватория Северного Ледовитого океана и выпадало бы больше снега зимой.

Сезонные изменения по своей контрастности занимают, пожалуй, первое место. Следующие за ними многолетние ритмы выражены несравненно слабее. Ритмы ледниковых эпох вновь достаточно ярки.

Главная трудность выявления ритмичности природных процессов именно в том, что классификация их чрезвычайно сложна. Для каждого из выделяемых признаков (частота и амплитуда климатических колебаний, периодичность, пространственная приуроченность, причины, продолжительность существования и т.д.) требуется классифицировать ритмы заново. Ритм первого порядка по амплитуде самый контрастный, занимает последнее место по частоте, а сравнительно устойчивый, так называемый одиннадцатилетний ритм, который прослеживается в слоях, отложившихся в разные геологические периоды, сильно варьирует по продолжительности…

Временами начинает казаться, что планета наша — совокупность геосфер — подобна многострунной арфе, которая легко отзывается на каждый звук, стук, толчок. Резонируют сначала одни струны, потом к ним присоединяются другие. И сила звука, и тональность, и устойчивость зависят от многих причин. Новые воздействия вызывают новые отзвуки, и они накладываются на предыдущие, вызывая диссонансы или аккорды, гася колебания или усиливая их.

Возможно, правильнее каждую из земных сфер уподоблять особенному многострунному инструменту, сложному резонатору, реагирующему на те или иные воздействия по-своему. Сферы Земли порой отзываются на внешние силы разом, стройно, и в хоре их улавливается ритм и мелодия. Бывают и хаотичные звуки, шумы: тихие и громкие, хотя мы порой и в них находим — о, сила воображения! — сложную полифоническую гармонию.

Из хаоса звуков композитор извлекает свои мелодии; из бесформенной глыбы скульптор высекает прекрасную статую; слова поэт выстраивает в чудесные строки; ученый ищет ритмы, закономерности природных процессов. Творчество — это поиски неожиданных соответствий и гармонии. Природа столь многообразна в своих проявлениях, неисчерпаемо сложна и при всей своей мозаичности и текучести едина, что нам предоставляются все возможности для бесконечных открытий, уточнений и… заблуждений.